KR100485884B1 - 연마 및 세정용 폴리우레탄 스폰지 블록의 제조방법 - Google Patents

연마 및 세정용 폴리우레탄 스폰지 블록의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세정기능을 갖는 천연 지오라이트와 연마기능을 갖는 실리카 및 알루미나의 무기물 미세분말을 폴리우레탄 스폰지 조성물에 첨가 함께 발포시키므로서 세정 및 연마기능을 갖는 폴리우레탄 스폰지의 제조방법에 관한 것임.

Description

연마 및 세정용 폴리우레탄 스폰지 블록의 제조방법{THE METHOD OF PREPARING POLYURETHENE SPONGE FOR ABRASION AND WASHING}
본 발명은 표면연마 및 세정용 폴리우레탄 스폰지 블록 제조방법에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 폴리우레탄 연질발포체 내에 무기물의 미세입자로된 연마 및 세정조성물을 분산시켜 접착 결착시킨 표면연마 및 세정용 연질폴리우레탄 스폰지 블록 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 단순히 연질폴리우레탄 발포체를 유리창 또는 바닥 청소구에 부착시켜 용액 또는 분말의 세척제를 첨착해서 사용하는 정도로 연질 폴리우레탄 스폰지가 이용되었으며 연질 스폰지 자체에 세정기능과 연마기능을 동시에 갖는 폴리우레탄 스폰지는 없었다.
본 발명은 연마기능과 세정기능을 동시에 갖는 연질 폴리우레탄 스폰지 제조방법을 제공함에 있으며 구체적으로는 폴리올, 디이소시아네이트, 촉매, 발포제, 기타첨가제로 구성되는 폴리우레탄 스폰지 조성물에 세정기능과 연마기능을 갖는 무기물 조성물을 일정비로 가하여 원쇼트방법으로 균일하게 발포시키므로서 표면연마 및 세정기능을 가지며 자유로운 형태 변형성 및 원형 복귀성을 가지므로 연마세정기능을 더욱 효과적으로 발휘할 수 있는 연질 폴리우레탄 스폰지 블록의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 폴리우레탄 연질발포조성물에 세정 및 연마기능을 갖는 무기물 미세입자를 첨가 교반하여 분산 발포시키므로서 세정 및 연마기능을 갖는 폴리우레탄 스폰지 블록을 제조하는 방법으로서 먼저 폴리우레탄 발포체가 연질 스폰지에 알맞도록 조성물과 제조방법이 설계되어야 하고 개방 기포형(Non Cellula Type)스폰지가 되도록 설계되며 여기에 세정 및 연마기능까지 갖는 폴리우레탄 스폰지 블록을 제조하는 방법이라 할 수 있으며 먼저 폴리우레탄 스폰지 제조에 사용되는 조성물로서 폴리올, 디이소시아네이트, 발포제, 촉매, 분산제로 구성되는 조성물이 사용되고 여기에 첨가되는 세정제와 연마제로서 무기물의 미세분말인 천연 지오라이트와 실리카 및 알루미나 미세분말이 사용되며 전체적인 폴리우레탄 스폰지 블록에 사용되는 발포액 조성물은 아래 표(1)과 같다.
표(1) 발포액 조성물
이상의 폴리우레탄 스폰지 블록 제조용 조성물로 스폰지 블록을 제조하는 방법은 촉매, 물, 발포제, 분산제, 지오라이트, 실리카 및 알루미나를 1차 혼합 교반한 다음 이를 폴리올 및 디이소시아네이트와 함께 혼합 온도 20∼30℃로 유지시킨 상태에서 5,000∼6,000RPM으로 교반하고 백탁상의 크림 액체가 나타나면 약 15초 가량 더 교반한 다음 80∼90초간 발포시킨 후 2∼3분간 겔화시킴을 특징으로 하는 세정 및 연마기능을 갖는 발포우레탄 스폰지 제조방법이라 할 수 있다.
이상에서 사용되는 원료로서 디이소시아네이트는 TDI(Toluene-2.4-
Diisocyanate), MDI(Methylene Dipara-Phenylene Isocyanate)가 사용되고 분산제로서 폴리에스텔포옴에서는 유동파라핀 Witco 77-86, Kydol 등이 사용되고 폴리에텔폼에서는 실리콘계 분산제를 사용한다.
또 발포제로서는 유기 발포제로서 니트로알칸, 알도옥심, 활성에티렌화합물, 포수화합물, 환상화합물 3급알콜, 4원환카보닐화합물 등이고 무기계 발포제로서는 CCl2F, CCl3F, 붕산, 수산화알루미늄 이 사용되고 촉매로서는 Dabco, 스타나스옥티에이트, 디부칠지라우레트, 3급아민을 사용한다.
그밖에 세정제 기능을 갖게 하는 무기물의 미세분발로는 천연 지오라이트인 방비석의 일종으로 아날사이트(NaAlSI2O6H2O), 능비석인 자바사이트(Chabasite), 클리스토발라이트(Cristobalit), 휘비석(Heulandit), 탁비석(Cauniontite), 모드데비석(Mordenit), 소다비석(Natrolite) 등의 극히 미세분말(300메쉬이상)이며 특히 능비석인 자바사이트는 n부탄을 흡착하는 등 몰레키슬러시프 작용이 있고 휘비석은 클리노프틸로라이트에서는 양이온 교환능이 있어 토지개량재로 사용하고 있으며 모르데비석은 암모니아, CO2, SO2의 개스의 흡착능을 갖고 있고 소다비석(Natratite)은 염기 교환성을 이용하여 경수를 연화시키는 기능을 갖고 있다.
일반적으로 지오라이트는 개스흡착 및 냄새제거 그리고 이온교환능이 있으며 경수를 연수화하는 작용이 있다. 이와 같은 지오라이트의 특성을 세정제로 이용하므로서 우수한 세정효과를 얻을 수 있고 실리카 및 아루미나의 내마모성과 높은 경도를 이용 연마기능을 얻을 수 있다.
이와 같은 무기물의 기능을 이용 우수한 세정기능과 연마기능을 갖게 함은 물론 폴리우레탄 스폰지의 탄성 및 자유로운 형태 변형성과 원상 복귀성을 이용하여 피세정 및 연마체의 홈부분 오목한 부분, 좁고 깊은 부분 등 모양에 관계없이 세정연마작업을 용이하게 하므로서 더욱 큰 상승효과를 기대할 수 있다.
그밖에도 세정연마용으로 사용되는 무기물입자와 폴리우레탄 스폰지와의 결합으로 구성되는 폴리우레탄 스폰지 블록 제품의 우수성 판단은 먼저 무기물입자의 스폰지 조직내에 균일한 분산여부와 폴리우레탄 스폰지와 무기물입자간의 결합상태에 의하여 결정된다고 할 수 있다.
먼저 무기물입자는 지오라이트입자, 실리카 및 알루미나입자로 이들은 폴리우레탄 발포용액보다 비중이 크므로 믹싱공정이나 발포공정 중 침강하여 편중 집적되는 경향이 있으므로 발포시의 교반과 발포용액의 정도에 큰 영향을 받으므로 우수한 교반은 반드시 필요하고 점도는 발포이전 가능한한 큰 점도를 유지한 상태에서 발포토록 해야 한다.
다시 말하면 교반이 끝나고 백탁상의 크림 액체가 나타난 상태에서도 교반을 멈추지 않고 약 15초 가량 계속 교반한 상태에서 발포시키므로서 목적달성을 할 수 있고 통상의 디이소시아네이트 소요량보다 약간 많은 양을 사용하므로서도 균질성을 도모할 수 있다.
그밖에도 무기물의 입도를 미세화하므로서도 분산상태가 좋아지고 폴리우레탄과의 접착 결합효과도 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술구성을 분명하게 하기 위해 실시예를 들기로 한다.
실시예
촉매(Dabco) 0.2중량부, 물 3.5중량부, 실리콘분산제 2.5부, 발포제(활성에치렌화합물) 10부를 충분히 혼합한 다음 이 혼합물에 폴리올 100부, 이소시아네이트(TDI) 55부, 지오라이트분말 6부, 실리카 및 알루미나 150부를 혼합하여 5,500RPM으로 교반하면서 백탁 크림현상이 발생된 시점부터 약 15초간 교반을 계속한 다음 발포온도 25℃로 유지한 상태에서 85초간 발포시킨 후 2분 30초간 겔(Gel)화 시켜 세정 및 연마용 폴리우레탄 스폰지 발포체를 얻고 이를 절단 용도에 따라 블록을 얻었다.
위에서 제조된 폴리우레탄 스폰지의 물성을 알아본 결과 평균치로서 다음과 같은 물성을 얻었다.
⊙ 스폰지밀도(kg/㎥) 62
⊙ 항장력(kg/㎠) 0.75
⊙ 신장(파단시)(%) 0.189
⊙ 압축변형(본래높이 %) 6.7
⊙ 압축강도(40%압축) (g/㎠) 12.7
본 발명에 의한 폴리우레탄 스폰지 블록은 폴리우레탄 조직내에 균일하게 분산 접착된 지오라이트는 냄새 흡착능이 있으므로 각종 부엌용기에 첨착되어 발생하는 냄새를 제거함은 물론 이온교환능으로 경수를 연수화시키므로 세정효과를 크게 향상시킬 수 있고 실리카와 알루미나의 탁월한 연마효과와 함께 세정 및 연마의 상승효과를 얻을 수 있으며 더욱 이 폴리우레탄 스폰지의 탄성으로 연마시에 충격에 의한 연마가 있을 수 없으므로 금속용기 등의 표면연마에 의한 손상이 없으며 폴리우레탄 스폰지의 탄성 및 자유로운 형태 변형성과 원상 복귀성으로 피 세정 및 연마체의 모양이 어떤 모양이든 용이하게 세정연마를 실시할 수 있으므로 부엌에서 사용하는 각종 용기의 세정 및 연마는 물론 오염된 각종 가구의 세정 및 연마작업에서 공업용으로까지 이용할 수 있는 세정 및 연마용 폴리우레탄 스폰지 블록이라 할 수 있다.

Claims (2)

  1. 폴리올 30.2wt%, 촉매 0.6wt%, 디이소시아네이트 17.5wt%, 물 1.0wt%, 발포제 3.2wt%, 분산제 0.5wt%, 지오라이트미세분말 1.8wt%, 실리카 및 알루미나미세분말 45.2wt%로 구성된 연마 및 세정용 폴리우레탄 발포조성물로 통상의 폴리우레탄발포성형방법으로 교반, 발포 및 겔화단계를 거쳐 개방기포형의 연마 및 세정용 폴리우레탄 블록의 제조방법.
  2. 삭제
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